生态足迹模型在多领域多层次的应用

生态足迹模型在多领域多层次的应用

生态足迹(EcologicalFootprint)的概念是加拿大生态经济学家

WilliamRees和他的博士生Wack-ernagel于1992年在《我们的生态足迹———减轻人类对地球的冲击》中提出的，即“任何已知人口(某个人、城市或国家)的生态足迹是生产这些人口所消费的所有物质和能量及吸纳这些人口所产生的所有废弃物需要的生物生产土地的总面积”。1996年后，他们又从不同侧面对此概念进行了解释并提出将生态足迹计算模型用于衡量可持续发展，所谓的生态足迹是“一个国家范围内给定人口的负荷”，用生产性土地面积来度量一个确定人口或经济规模的资源消费或消纳废弃物吸收水平的账户工具，是“能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间”［1］。

生态足迹通过引入均衡因子和产出因子实现各国各地区各类生物

生产性土地的可加性和可比性，以此作为度量区域可持续经济发展程度的方法简单明了，其概念一经提出在世界各国引起了强烈的反响，2000年被引入中国。目前，国内外对生态足迹的研究还处于摸索、完善的阶段，其模型的局限性已遭到一些研究者的质疑，诸多研究者结合不同的数理方法以求更加精准的核算模型对不同层次的生态足迹进行核算，其有意义的修正方法和模型也在迅速地发展和完善中［2］。

1生态足迹模型的改进及修正

在传统的生态足迹模型的实际运用中，越来越多的学者开始质疑

其模型的科学性、合理性和功能性，NathanFiala［3］、G．CornelisvanKooten［4］、HansOpschoor［5］、MichelleL．M．Graymore［6］等学者认为假设所有国家的能源用地供给都为零、没有用于吸收CO2的土地;未把区域的环境压力、自然系统提供资源、消纳废弃物的功能描述完全;未全面考虑区域的物质交换的开放程度而造成进口型和出口型地区边界定义的混乱;未考虑土地退化造成承载人类活动的生态生产性土地不断缩减等因素造成生态足迹模型在实际运用中的严重失真。MichelleL．M．Graymore［6］等学者通过评价指标矩阵评价各个可持续发展指标用于区域范围的有效性，结果指出生态足迹模型无法全面地评价区域可持续性、其累加运算不能清楚地反映土地利用变化的各个环节，基于此的分析也很难深入到各个环节，认为生态足迹法更多起到的是警示、教育的作用。因此，在对该模型的质疑和实际运用中，学者们衍生了一系列的生态足迹改进模型。

为了弥补生态足迹模型的瞬时性和非动态性，学者们在传统模型

的基础上增加时间序列计算多年份的生态足迹将其转化为一种动态分析法，NickHanley等［7］学者利用7种不同指标对1980－1990年间的苏格兰地区做可持续性分析;荷兰学者Vuur-enoDoP等［8］分别选取1980年、1987年和1994年为研究时段，对贝宁、不丹、哥斯

达尼加和荷兰的生态足迹进行了时间序列的比较研究;HeimutHaberl等［9］分别采用恒定世界单产、可变世界单产和可变地方实际单产法对奥地利l926－1995年长达70年生态足迹进行了度量;Wackernagel等针对当前时间序列生态足迹变化比较研究以及部分已经着手研究序列年的学者所提出的问题进行了比较深入的分析。

为了解决计算区域生态足迹贸易数据的缺失或不可得，1998年

Bicknell［10］等首次将美国经济学家Leonfief［11］于1931年研究提出的投入产出分析法引入生态足迹研究，提出了“土地乘数”的概念并利用3个虚拟部门的真实土地面积与能源乘数阐述基于投入产出表的生态足迹模型，利用真实土地资源在部门间的流动与分配来展现各部门的生态消费情况，更加真实地反映土地占用情况;Ferng［12］在Bick-nell的研究基础上提出了“复合土地乘数”的概念;Mcdonald和Patterson［13－14］对Bicknell的模型进行了扩展，通过建立土地占用的投入产出模型，分析新西兰生态足迹情况以及16个区域的相互依存关系。

鉴于传统生态足迹模型没有考虑到在某些情况下如土地干扰程度、土壤恶化与生物多样性流失对当前与未来生物生产力的影响，Lenzen等［5］修正了传统生态足迹模型，使用不同类型的土地干扰对澳大利亚的生态足迹进行核算。